2020-2021中考物理专题训练---滑轮组的省力问题的综合题分类附详细答案

1、一、初中物理滑轮组的省力问题1.如图所示，甲、乙两套装置所用滑轮质量均相等，用它们分别将所挂重物在相等时间内竖直向上匀速提升相同高度.若G G2,所用竖直向上的拉力分别为 Fl和F2,拉力做功的1和2 （忽略绳重和摩擦），则下列选项功率分别为Pi和P2,两装置的机械效率分别为 中正确的是（）.A. FiF212 PiP2B. F1F 21=2 PiC. FiF212 PP2D. F1F212 P1CD.不计绳重及摩擦，因为拉力 ：1 .、F （G G动）nQ 2, n23 ,所以绳子受到的拉力分别为:_1 ,一 一、F1 一（G G动）2F21 （ G2 G动）3因为G1 G2 ,故:F1F2

2、故CD项错误；W额G轮h,W有用G物h,所以利100%可知，机械效率相AB.因为动滑轮重相同，提升的物体重和高度相同， 用滑轮组做的有用功相同、额外功相同，总功相同；由 同，即:又因为所用时间相同，由 P可知，拉力做功的功率:Pi故A项错误，B项正确。2 .如图所示，分别利用甲、乙两滑轮匀速提起两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦）， 其中甲装置为 滑轮，它的优点是可以 ,若相同时间内，拉力Fi、F2做相同的功，则拉力 Fi、F2做功时白功率 Pi P2,重物被竖直提升的高度h甲 h乙（最后两空均选填“小于”、“等于”或“大于”）.【答案】定 可以改变用力的方向等于 等于【解析】【分析】【详解】

3、1由图示可知，甲是定滑轮；2甲装置中物体向上运动，拉力的方向是向下，所以甲滑轮可以改变用力方向；W-,、， L3相同时间内，拉力 Fi、F2做相同的功，根据 P=y可知，拉力Fi、F2做功时的功率Pi等于P2；4用滑轮甲、乙匀速提升两个相同的重物（不计滑轮重力及摩擦），它们都是克服物体的重力做功，即 W=Gh,因为拉力Fi、F2做的功相同，所以重物被竖直提升的高度相同，h甲等于h3 .如图所示的滑轮组，不计绳重及摩擦。水平拉力F作用下将重为30N的物体A匀速拉动，已知绳子自由端速度为0.3m/s,物体A受到的摩擦力f 0.iG ,水平拉力F为N ,在2s内物体移动的距离为 m。【答案】1 0.

4、2【解析】【详解】1由图可知，连接动滑轮的绳子股数f不计绳重及摩擦，则水平拉力：Fn=3,由题意知，物体 A受到的摩擦力0.1G 0.1 30N 3N1 ,1f 3N 1Nn 32物体的速度：1v物 v绳n由v 得，在2s内物体移动的距离 ts物1 , 0.3m/s 0.1m/s3v物t 0.1m/s 2s 0.2m故2s内物体移动的距离为0.2m。4.小夏利用如图所示的滑轮组将重为280 N的物体匀速提起。已知他自身所受的重力为500 N,双脚与地面的总接触面积为400 cm2,动滑轮所受的重力为 120 N,若不计绳重和摩擦，小夏对地面的压强为 Pa。【答案】7500【解析】【分析】【详解

5、】小夏对绳子的拉力为1- 1、F G G动)-(280N 120N) 200N小夏受到绳子的拉力 F拉、重力G、地面的支持力 F支，因为小夏静止，小夏受到的重力等 于拉力加上支持力，则地面的支持力F 支 G 人 F拉 500N 200N300N由于力的作用是相互的，则小夏对地面的压力% F支 300N受力面积S 400cm2 0.04m2小夏对地面的压强300N0.04m27500Pa5 .用如图所示的滑轮组，将重为16 N的物体以0.2 m/s的速度匀速提升，滑轮组的机械效率为80%,若不计绳重及摩擦，拉力 F为_N,拉力的功率为_W,动滑轮白重力为_N.【答案】10 4 4【解析】【分析】

6、(1)由图知，n=2,则拉力端移动的距离s=2h,滑轮组的机械效率:Gh _Gh_ _GFS F 2h 2F则拉力16N2 80%10N(2)拉力端移动的速度v=2v 物=2X Q 2m/s=0.4m/s ,拉力做功功率：P=Fv=10NXQ4m/s=4W;(3)不计绳重及摩擦，拉力动滑轮重力:G 动=2F G=2X10NP 16N=4N.6 .如图所示，在水平拉力 F的作用下，重为300 N的物体恰能在水平桌面上以0.lm/s的速度做匀速直线运动，此时物体与桌面的摩擦力大小为60N （不计绳重、动滑轮重及摩擦），则拉力F=N及其功率P=Wo【答案】20 61由图可知，与动滑轮相连的绳子段数为

7、 力：3,不计绳重、动滑轮重及摩擦，则绳端的拉1F=- 31f= X 60N=20N ；32绳子自由端移动的速度为：v 绳=3v 物=3 x 0.1m/s=0.3m/s ；则拉力F的功率为：P=Fv 绳=20N X 0.3m/s=6W。7 .小黄同学用水平力 F拉动如图所示装置，使重 200N的A物体5s内在水平地面上匀速 运动了 120cm,物体B重100N （物体B与A始终接触），此过程中 A受到地面的摩擦力 为24N,弹簧测力计的示数为 16N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和绳与滑轮间摩 擦，则滑轮移动的速度为 m/s,物体A受到B施加的摩擦力 （选填“水平向左”、 “水平向右”或“

8、为零”），水平拉力 F大小为 N,水平拉力F的功率为 Woh F2,故A错误；BC.重物在相同时间内匀速上升相同高度h,则拉力移动距离 s相同，拉力做功Wi= Fis, W2=F2s故Wi W2,因为做功时间相同，所以拉力Fi的功率大于F2的功率，故BC错误；D,甲滑轮组和乙滑轮组做的有用功相同，G甲G乙，则甲滑轮组做的额外功多，故甲滑轮组的机械效率小于乙滑轮组的机械效率，故D正确。故选D。13 .物体做匀速直线运动，拉力 F=60N,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到 的摩擦力是()A. 60N【答案】D【解析】B. i20NC. 20ND. i80N【分析】1分析滑轮组的动滑轮绕绳

9、子的段数，不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，根据F - f得n到物体受到的摩擦力。【详解】由图可知，动滑轮上的绳子段数为3,不计滑轮间的摩擦和动滑轮的自重，则物体受到的摩擦力f 3F 3 60N 180N故选D。【点睛】5000N的配重，杠杆AB的支点 P,每个滑轮重100N,工人体重为 300N的力竖直向下以1m/s的速度本题考查滑轮组的特点，解决本题的关键要明确缠绕在动滑轮上的绳子的段数。14 .如图所示为建筑工地上常用的吊装工具，物体M是重为O,已知长度OA： OB=1 ： 2,滑轮下面挂有建筑材料700N,杠杆与绳的自重、滑轮组摩擦均不计。当工人用匀速拉动绳子时（）A.建筑材料P上升的速

10、度为3m/sC.工人对地面的压力为 400N【答案】C【解析】B.物体M对地面的压力为 5000ND.建筑材料P的重力为600NA.物重由2段绳子承担，建筑材料 P上升的速度vv 绳=1 x 1m/s=0.5m/s22故A错误;B.定滑轮受向下的重力、3段绳子向下的拉力、杠杆对定滑轮向上的拉力，由力的平衡条件可得F a =3F+G 定=3X 300N+100N=1000N杠杆对定滑轮的拉力和定滑轮对杠杆的拉力是一对相互作用力，大小相等，即Fa= F a =1000N根据杠杆的平衡条件 FaxOA=Fbx OB,且OA:OB=1:2,所以Fb=FaX OA =1000NX -OA-=500NOB

11、2OA因为物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体M的拉力等于物体 M对杠杆的拉力，即F b =Fb=500N物体M受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、竖直向上的拉力，则物体 M受到的支持 力为Fm 支才e=GM- F b =5000N-500N=4500N因为物体间力的作用是相互的，所以物体M对地面的压力Fm a=Fm 支寺=4500N故B错误；C.当工人用300N的力竖直向下拉绳子时，因力的作用是相互的，则绳子对工人会施加竖直向上的拉力，其大小也为300N,此时人受竖直向下的重力G、竖直向上的拉力 F、竖直向上的支持力F支，由力的平衡条件可得 F+F支=G,则F 支=G-F=700N-300

12、N=400N因为地面对人的支持力和人对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，所以工人对地面 的压力FmF 支=400N故C正确；D.由图可知n=2,且滑轮组摩擦均不计，由F=-（G+G动）可得，建筑材料 P重2G=2F-G 动=2X300N-100N=500N故D错误。故选Co15.关于图中的简单机械，说法正确的是（）A.图甲中的剪铁片剪刀的动力臂小于阻力臂，所以是省力杠杆；B.图乙中旗杆顶端装有动滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向;C.利用图丙中的滑轮组提升重物，省功但费距离；D.利用图丁中的滑轮组提升重物，省力又能改变力方向。【答案】D【解析】【详解】A.剪铁片剪刀使用过程中，动力臂大

13、于阻力臂，是省力杠杆，故 A错误；B.图乙中旗杆顶端装有定滑轮，利用它来升国旗，可以改变力的方向，故B错误;C.使用任何机械都不省功，故 C错误；D.利用图丁中的滑轮组提升重物既省力又能改变力的方向，使用方便，故 D正确。16 .小明用如图所示的甲、乙两个滑轮组，分别在相同时间内将同一重物匀速提升相同高度，每个滑轮的重均相等，不计绳重及摩擦，针对这一现象，小明得出了 4个结论：F1做的功等于F2做的功；甲滑轮组的机械效率等于乙滑轮组的机械效率；使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力；Fi做功的功率等于F2做功的功率；其中正确的为（）甲 乙A.、B.、 C.、D.、【答案】D【解析】【分析】【详解】在不

14、计绳重及摩擦时，拉力做的功等于提升物体和动滑轮做的功，因为物重相同，提升 的高度相同，所以两次拉力做的功都等于W总 Fs= G G动 h故Fi做的功等于F2做的功，正确；在不计绳重及摩擦时，甲滑轮组和乙滑轮组的机械效率都为W 有用GhGW G G h G G 动即机械效率相等，故正确；甲滑轮组由两段绳子承重，拉力为L 1-F12 G G动乙滑轮组由三段绳子承重，拉力为1F2- G G动3所以使用乙滑轮组比甲滑轮组更加省力两次拉力做的功，用时也相等，根据P 、知,Fi做功的功率等于 F2做功的功率，正确；故选Do17 .如图所示，小华用滑轮组竖直匀速提升一个重为600N的物体，人拉绳的力 F为2

15、50N（不计绳重和摩擦）。若用这个滑轮组竖直匀速提升1200N的物体时，人的拉力 F为（ ）A. 400NB. 450NC. 500ND. 600N【答案】B【解析】【分析】【详解】由图可知，绳子承担重物的段数n为3,提升一个重为600N的物体时，拉绳的力 F为1 一250N ,根据F G物 G动 求出动四轮的重力为 nG 动 3F G 物 3 250N 600N150N当提升一个重为1200N的物体时，人的拉力为1 _1F G物 G 1200N 150N450Nn3综上所述，ACD项不符合题意，B项符合题意。故选Bo18.如图所示，在水平地面上，木箱重 600N,受到的摩擦力为 300N,用

16、力F拉动木箱使它匀速直线运动了 2m （不计滑轮重量及绳与滑轮间的摩擦），下列说法正确的是( )A.拉力F的大小为100NC.绳自由端移动了 4m【答案】C【解析】B.拉力F的大小为200ND.绳自由端移动了 1m【详解】AB.由图知，n=2,不计滑轮重及绳与滑轮间的摩擦，则拉力11F - f - 300N 150N22故A、B错误；CD.绳子的自由端移动的距离s 2s 2 2m 4m故C正确、D错误。故选Co19.如图所示，在粗糙水平地面上，用 10N的力F沿水平方向拉滑轮（不计滑轮重力）木 板B静止，木块 A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，5s内木块A移动了 0.5m,滑轮组的机械效

17、率为 80%?下列说法正确的是（）A.木块A受到的摩擦力为5NB.地面对木板 B的摩擦力为4NC. 5s内绳子拉力对木板 B做的功为2JD.拉力F的功率为0.5W【答案】D【解析】【分析】【详解】WF绳 2sA.滑轮组的机械效率为 80%,根据公式 =可算出绳子上的力为W息F拉sF拉 80% 10N 80% F 绳=4N22木块A在粗糙木板B上水平向左做匀速直线运动，根据二力平衡，摩擦力等于绳子上的 力，为4N, A错误；B.木板B静止，受力平衡，对其受力分析，受到绳子的拉力为5N,方向向右，还受到木块A的摩擦力为4N,方向向左，因此地面给木板B的摩擦力大小为1N,方向向左，B错误；C. 5s内木板B静止，绳子拉力对木板 B做的功为0J, C错误；D. 5s内木块A移动了 0.5m,则拉力拉着滑轮移动了 0.25m,拉力F的功率为P W Fs 10N 0.25m 0 5Wt t 5sD正确。故选Do20.如图所示，某人通过滑轮组将深井中的物体拉至井口.己知物体在10s内被提升了2m,物体所受重力 720N,人对绳子水平向右的拉力300N.(不计绳重及摩擦)求：(1)人做的有用功W有用；(2)动滑轮的重力G动；(3)人拉起货物时的机械效